由PSPICE过渡至NIMultisim

由PSPICE过渡至NIMultisim

　概览

　　SPICE(针对集成电路的仿真程序)是加利福尼亚大学伯克莱分校开发的模拟电路仿真器，是作为CANCER(除射频电路外的非线性电路计算分析)程序的一部分进行开发的。

　　过去的50年中，众多公司开发了大量不同的SPICE变体（包括HSPICE和PSPICE）。

　　SPICE以网表形式定义电路并使用参数仿真电路特性。网表描述电路中的部件及其连接方式。SPICE可以仿真DC工作点、AC响应、瞬态响应以及其它有用的仿真项目。

　　目录

1.为何采用本教程作为PSPICE到Multisim间的过渡？
2.1.0PSPICE过渡至Multisim教程:放置电阻和电容
3.2.0PSPICE过渡至Multisim教程：增加电源部件
4.3.0PSPICE过渡至Multisim教程：接线部件
5.4.0PSPICE过渡至Multisim教程：设置仿真
6.5.0PSPICE过渡至Multisim教程：运行仿真
7.6.0PSPICE过渡至Multisim教程：结语

　　为何采用本教程作为PSPICE到Multisim间的过渡？

　　本教程的目标受众为那些使用过PSPICE的Multisim用户，我们的目标是为这些正在积极寻找如何在Multisim中创建和仿真电路的用户提供进阶指南。本教程除了讲述如何在PSPICE中完成任务，同时亦为您提供使用Multisim的简单设置步骤。无论您是否有过操作其它仿真工具的经验，本教程均可帮助您迅速上手Multisim。这一评价来自于我们在斯坦福大学创建的优秀教程，见此处。

　　Multisim

　　如果您是首次使用Multisim，您可能会很快发现仿真环境和原理图捕获环境非常相似，只是传统的多级步骤和复杂过程已被简化，仿真变得更加简单。

　　1.0PSPICE过渡至Multisim教程:放置电阻和电容

　　1.1打开软件

　　在PSPICE中，仿真设计开始前，用户通常需要通过下列步骤（程序>>PSPICE学生版>>原理图），打开“原理图”程序。

　　必须通过开始>>所有程序>>NationalInstruments>>电路设计套件11.0>>Multisim11.0这一步骤打开Multisim

　　1.2放置Op-Amp

　　在PSPICE中，用户需要打开“获取新部件”窗口，然后在描述框中搜索“opamp”。搜索到合适的型号后，将其连接到对应的设备符号上，然后单击“放置并关闭”。此时需要正确定向部件。双击Op-Amp，用户就可以设置相应的仿真参数。

　　在Multisim中放置部件：

1.选择放置>>部件。
2.在“选择部件”对话框中，按照下图红圈内的参数设置界面（图1）。图中选择的为模拟组中的模拟_虚拟类。
3.在“部件区域”中，选择OPAMP_3T_VIRTUAL(红圈)。
4.单击OK，在黄框内放置部件。
5.左击鼠标，在原理图区域放置OPAMP。
6.右击部件，选择“垂直翻转”
7.此时会出现图2所示的原理图。

图1选择部件界面

图2.运算放大器

　　1.3放置电阻和电容

　　在PSPICE中,此时已返回“使用获取新部件”，可在此搜索名称为“R”和“C”的部件（对应为电阻和电容）。当用户在原理图中放置了两个电阻和一个电容之后，需要双击各个部件设定及更改参数数值。

　　在Multisim中，放置电阻和电容：

1.选择放置>>部件。
2.在“选择部件”对话框中，按照红圈内给出的参数进行设置。图示为选择基本组和电阻类（见图3）
3.在“部件区域”中输入电阻值-本例中为2K（蓝色区域）。
4.单击OK，在黄框内放置部件。
5.左击鼠标，在原理图区域放置电阻。
6.同样返回至部件选择指南。
7.在“选择部件”对话框中，对应红圈内的参数进行设置。图示为选择基本组和电阻类。
8.在“部件区域”中输入电阻值-本例中为1K。
9.点击OK，在黄框内放置部件。
10.左击鼠标，在原理图区域放置电阻。

图3.放置电阻

11.选择放置>>部件。
12.在“选择部件”对话框中，对应红圈内参数进行设置。图示为选择基本组和电容类（图4）。
13.在“部件区域”中输入电容值-本例中为0.08u（蓝色区域）。

图4.放置电阻

　　14.用户的设计界面应如图5所示。

图5.第一阶段设计结束

　　2.0PSPICE过渡至Multisim教程：增加电源部件

　　2.1增加电源和接地

　　在PSPICE中，现在已返回“使用获取新部件”界面，在此处搜索AC电压源（对应标识为VAC）。此处需要查找名为ACMAG的参数，即AC幅值。放置部件。然后搜索名为“GND_EARTH”的接地标识。

　　在Multisim中放置源:

1.选择放置>>部件。
2.在“选择部件”对话框中，按照对话框提示进行设置：选择源组和信号电压源类。
3.在“部件区域”选择交流电压，然后放置在原理图中。其预配置为1V。
4.选择放置>>部件。
5.在“选择部件”对话框中，按照对话框提示进行设置：选择源组和电源类。
6.在“部件区域”中，选择地，然后放置在原理图中。
7.此时的设计应如图6所示。

图6.第二阶段设计结束

　　3.0PSPICE过渡至Multisim教程：接线部件

　　3.1接线过程

　　在PSPICE中，用户现在必须开始搜索并选择“绘制接线”按钮，或在绘图菜单中选择一个选项。此后方可连接不同节点。

　　Multisim采用无模式接线环境，允许用户方便绘制网络接线图：

1.在引脚附近悬停鼠标（如V1AC_Voltage源的+引脚）。鼠标靠近引脚时，会变成十字形图标。现在即可绘制到电阻R2的网络接线。
2.左击鼠标，会在引脚后出现红线。随着鼠标移动，红色网络（线）会随之移动。将红线移至另一部件引脚，然后左击完成连接。
3.重复利用该方法完成整个设计的接线，直至如图7所示。

图7.完成的原理图

　　4.0PSPICE过渡至Multisim教程：设置仿真

　　4.1设定分析

　　在PSPICE中，用户现在就可以建立分析。分析设置需要设置节点名称，在单独“分析界面”中选择特定分析类型然后设置起始频率（StaRFreq），截止频率（EndFreq），十倍频扫描点数（Pts/Decade），和扫描类型（十倍频）。

　　在Multisim中，过程略有简化。

1.选择仿真>>仪器>>测量探针
2.在电路输出点单击鼠标左键以放置探针。该节点此时命名为“Probe1”。
3.双击黄色区域，然后在“RefDes”中，将探针名称“探针1”更改为“Vout”(图8)。

图8.放置测量探针

　　4.选择仿真>>分析>>AC分析…此时已打开AC分析对话框。

　　5.设置“起始频率(FSTART)”为10

　　6.设置“截止频率(FSTOP)”为1，单位为MHz

　　7.设置“10倍频扫描点数”为101

　　8.设置“垂直刻度”为“对数”

　　5.0PSPICE过渡至Multisim教程：运行仿真

　　5.1运行AC分析

　　在PSPICE中，为查看仿真数据，用户必须打开绘图窗口然后通过“添加画线”按钮或画线菜单，在坐标轴上绘制不同数值和不同参数。此外用户还须进行其它相关设置（如通过表达式创建对数坐标）。

　　在Multisim中，用户只需进行如下简单步骤：

　　1.在AC分析对话框，设置“垂直刻度”为“对数”

　　2.选中“输出”选项卡

　　3.在“电路变量”部分，选择参数“V(Vout)”。

　　4.单击添加按钮

　　5.单击仿真按钮。此时即可看到仿真数据(图9)。

图9.绘图仪中的仿真分析数据

　　6.为查找-3db点，首先须选择光标。首先在工具栏单击光标项。然后光标就会在Y轴顶端出现（图10所示的红框内）

图10.设置光标

　　7.右击Y轴上的绿色光标箭头。

　　8.选择设定Y值=>

　　9.在值域内键入-3

　　10.单击Ok。光标就会自动移至-3dB点（图11）。

图11.-3dB点

　　6.0PSPICE过渡至Multisim教程：结语

　　恭喜您！经过本文一系列进阶步骤学习后，您现在已经可以使用Multisim进行原理图捕获和仿真了。

　　您也籍此了解了Multisim的一些简单功能。与PSPICE类似，许多高级功能用户也可轻松上手。使用Multisim最大特性就是，完成高级任务原来可以变得那么简单。